PIRIMIDIN: KARAKTERISTIK, STRUKTUR, FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The pirimidin yang siklis molekul kaya nitrogen. Mereka adalah bagian dari nukleotida, yang pada gilirannya merupakan unsur struktural fundamental dari asam nukleat.

Selain keberadaannya dalam asam nukleat, nukleotida yang dibentuk oleh pirimidin memiliki peran penting sebagai pembawa pesan intraseluler dan berpartisipasi dalam pengaturan jalur biosintesis glikogen dan fosfolipid.

Sumber: BruceBlaus. Staf Blausen.com (2014). "Galeri Medis Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.

Perbedaan utama antara pirimidin dan purin terletak pada strukturnya: purin terdiri dari cincin tunggal, sedangkan purin ditemukan di cincin pirimidin yang bergabung dengan cincin imidazol.

Cincin pirimidin juga ditemukan di beberapa obat sintetis, seperti barbiturat dan yang digunakan untuk mengobati HIV.

Karakteristik dan struktur

Pirimidin adalah senyawa kimia aromatik yang berstruktur siklik (cincin tunggal) dan datar.

Pirimidin yang paling melimpah di alam adalah urasil (rumus molekul 2,4-dihidroksirimidin), sitosin (2-hidroksi-4-aminopirimidin), dan timin (2,4-dihidroksi-5-metil pirimidin).

Massa molar sekitar 80 g / mol, dengan massa jenis 1.016 g / cm3. Mereka larut dalam air dan berkat cincinnya, mereka memiliki sifat menyerap cahaya maksimal 260 nanometer.

fitur

-Blok struktural asam nukleat

Asam nukleat adalah biopolimer yang terdiri dari monomer yang disebut nukleotida. Selanjutnya, nukleotida terdiri dari: (i) gula lima karbon, (ii) gugus fosfat dan (iii) basa nitrogen.

Pirimidin dalam DNA dan RNA

Basa nitrogen adalah senyawa siklik datar yang diklasifikasikan menjadi purin dan pirimidin.

Dibandingkan dengan basa purik, pirimidin lebih kecil (ingat bahwa struktur basa purba terdiri dari dua cincin yang menyatu, dan salah satunya adalah cincin pirimidin).

Fakta ini memiliki konsekuensi ketika harus berpasangan dalam heliks ganda DNA: untuk membentuk struktur yang stabil, purin hanya berpasangan dengan satu pirimidin.

Seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya, tiga pirimidin paling umum di alam adalah urasil, sitosin, dan timin.

Salah satu perbedaan mendasar antara DNA dan RNA adalah komposisi pirimidin yang menyusun strukturnya. Urasil dan sitosin adalah bagian dari nukleotida di RNA. Sebaliknya, sitosin dan timin ditemukan dalam DNA.

Namun, sejumlah kecil nukleotida timin ditemukan dalam RNA transfer.

Dalam nukleotida, pirimidin mengikat karbon 1 ribosa melalui nitrogen yang terletak di posisi 1.

Utusan -Extrasellular

Nukleotida yang mengandung pirimidin (dan juga purin) adalah molekul yang memenuhi peran pembawa pesan ekstraseluler. Mereka bertanggung jawab untuk mengatur berbagai fungsi di hampir setiap sel dalam tubuh.

Nukleotida ini dilepaskan dari sel yang rusak atau dapat disekresikan oleh jalur non-litik dan berinteraksi dengan reseptor spesifik pada membran sel.

Reseptor membran khusus disebut reseptor P2 dan diklasifikasikan menjadi dua keluarga: P2Y atau metabotropik dan P2X atau ionotropik.

-Metabolisme menengah

Nukleotida pirimidin terlibat dalam jalur untuk sintesis biologis komponen lain. Contoh partisipasi ini adalah jalur biosintesis glikogen dan fosfolipid.

Kerusakan DNA

Salah satu lesi yang paling umum pada molekul DNA terjadi pada tingkat pirimidin, khususnya pada pembentukan dimer di antara basa timin. Artinya, ikatan terbentuk antara dua molekul ini.

Ini terjadi karena radiasi ultraviolet (dari paparan sinar matahari) yang diterima DNA, atau karena paparan agen mutagenik.

Pembentukan dimer pirimidin ini mendistorsi heliks ganda DNA, menyebabkan masalah saat mereplikasi atau menyalin. Enzim yang bertanggung jawab untuk mengoreksi peristiwa ini disebut fotolyase.

Metabolisme pirimidin

-Perpaduan

Gambaran

Sintesis basa nitrogen - baik purin dan pirimidin - merupakan elemen fundamental bagi kehidupan, karena mereka adalah bahan mentah untuk mensintesis asam nukleat.

Skema umum sintesis pirimidin berbeda dalam aspek fundamental dengan sintesis purin: cincin pirimidin dirakit sebelum berlabuh ke ribosa-5-fosfat.

Reaksi

Molekul yang disebut karbamoil aspartat memiliki semua unsur (atom) yang diperlukan untuk sintesis cincin pirimidin. Ini dibentuk melalui reaksi kondensasi antara aspartat dan karbomoil fosfat.

Prekursor karbomoil fosfat dibentuk di dalam sitoplasma sel melalui reaksi yang dikatalisis oleh enzim karbamoil fosfat sintetase, substratnya adalah karbon dioksida (CO ₂ ) dan ATP. Senyawa hasil oksidasi karbamoil aspartat adalah asam orotik.

Sangat mengherankan bahwa karbamoil fosfat sintetase adalah enzim yang umum untuk jalur yang dijelaskan dan siklus urea. Namun, mereka berbeda dalam beberapa aspek terkait aktivitas mereka; Misalnya, versi enzim ini menggunakan glutamin dan bukan NH ₃ sebagai sumber nitrogen .

Setelah cincin ditutup, dapat diubah menjadi senyawa lain seperti uridine triphosphate (UTP), cytidine triphosphate (CTP), dan timidilat.

Degradasi

Reaksi katabolik (atau kerusakan) yang melibatkan pirimidin terjadi di hati. Berbeda dengan purin, zat yang dihasilkan oleh katabolisme tidak membentuk kristal saat terakumulasi, suatu peristiwa yang menyebabkan gout pada pasien yang menumpuk zat buangan ini.

Senyawa yang dihasilkan adalah karbondioksida, air dan urea. Sitosin dapat berpindah ke pirimidin lain (urasil) dan kemudian melanjutkan jalur degradasi di beberapa zat antara.

Persyaratan diet

Pirimidin, seperti purin, disintesis oleh sel dalam jumlah yang memenuhi persyaratan sel. Karena alasan inilah tidak ada persyaratan minimum untuk basa nitrogen dalam makanan. Namun, ketika molekul ini dikonsumsi, tubuh memiliki kemampuan untuk mendaur ulangnya.

Referensi

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Biologi sel esensial. Ilmu Garland.
2. Cooper, GM, & Hausman, RE (2007). Sel: pendekatan molekuler. Washington, DC, Sunderland, MA.
3. Griffiths, AJ (2002). Analisis genetik modern: mengintegrasikan gen dan genom. Macmillan.
4. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). Pengantar analisis genetik. Macmillan.
5. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biokimia: teks dan atlas. Panamerican Medical Ed.
6. Passarge, E. (2009). Teks dan atlas genetika. Panamerican Medical Ed.